动物基因组演化高速公路研究取得重大进展

科学家发现指引动物演化的隐藏"高速公路"——维也纳大学研究指出,动物基因组并非随机变化,而是沿有限的不可逆路径重组,这为理解生物多样性提供了统一坐标,也为保护实践指明新方向。 研究背景:人类、章鱼与珊瑚看似毫无共性,却仍携带可辨识的染色体片段,源自6亿多年前的一个共同动物祖先。动物基因组如何随多样性重组,长期是未解之谜。维也纳大学领衔的国际团队在《Science Advances》发表研究,提出动物基因组沿受限且不可逆的"演化高速公路"演变,这一发现也为理解与保护动物生物多样性提供基础,让研究者能追问基因组演化将去向何处,并识别保护的关键举措。 最大规模的染色体比较 实验过程:团队汇总数千个基因组进行大规模比对,考察了代表19个动物门、4454个物种的逾5,800个公开染色体水平基因组——据称这是跨动物生命之树最大规模的此类比较。为组织海量信息,他们创建"演化基因组拓扑"框架,将纷繁的动物基因组结构置于一张统一地图;该框架聚焦基......阅读全文

动物基因组演化高速公路研究取得重大进展

科学家发现指引动物演化的隐藏"高速公路"——维也纳大学研究指出,动物基因组并非随机变化,而是沿有限的不可逆路径重组,这为理解生物多样性提供了统一坐标,也为保护实践指明新方向。 研究背景:人类、章鱼与珊瑚看似毫无共性,却仍携带可辨识的染色体片段,源自6亿多年前的一个共同动物祖先。动物基因组如何随多样性

揭示麂属动物染色体融合的分子机制及基因组三维构象

  麂属动物是鲸偶蹄目、反刍亚目、鹿科、麂亚科下的一类哺乳动物,属内各物种间差异巨大的染色体数目而受到生物学家关注,是研究哺乳动物成种机制和染色体演化的优异模型。小麂、黑麂是我国特有的物种,黑麂和贡山麂是我国重点保护野生动物。黑麂和贡山麂都有8条(雌性)和9条(雄性)染色体,它们的核型却不相同,而小

研究揭示芭蕉科染色体演化机制与花苞着色遗传基础

现代主栽香蕉品种高度依赖营养繁殖,存在遗传基础狭窄、遗传多样性低等问题。芭蕉科现存约80个物种,不同类群在染色体基数(如n =11、10和9)以及花苞颜色等性状上呈现多样性,是研究植物染色体结构演化和花器官性状分化的理想类群。然而,这些不同染色体基数的演化形成机制、染色体结构变异与花苞颜色分化的内在

研究构建染色体融合小鼠模型、模拟染色体演化过程

  9月21日,Cell Research在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)李劲松研究组撰写的题为Creation of artificial karyotypes in mice reveals robustness of genome organizati

石菖蒲及单子叶植物祖先基因组演化研究获进展

2022年7月14日,Nature Plants在线发表了来自中国科学院武汉植物园王青锋、陈进明团队与法国合作者的重要成果,公布了单子叶植物最早期分支菖蒲目中的重要水生药用植物石菖蒲(Acorus tatarinowii)的基因组,相关研究初步揭示了单子叶植物祖先早期基因组演化过程和规律,为理解包括

研究揭示被子植物多倍化与随后二倍化过程在物种多样化中的作用

多倍化被学界认为是推动被子植物演化成功的重要驱动力,其现象广泛存在于被子植物各个谱系中。多倍性与生物体适应性、物种形成、分化及辐射相关,是关键性状创新的重要来源。然而,新形成的多倍体相较于其二倍体近缘种,通常表现出更高的灭绝率与更低的物种形成率。长期以来,这一矛盾现象引发了学界对多倍体演化意义的争论

研究揭示被子植物多倍化与随后二倍化过程在物种多样化中的作用

  多倍化被学界认为是推动被子植物演化成功的重要驱动力,其现象广泛存在于被子植物各个谱系中。多倍性与生物体适应性、物种形成、分化及辐射相关,是关键性状创新的重要来源。然而,新形成的多倍体相较于其二倍体近缘种,通常表现出更高的灭绝率与更低的物种形成率。长期以来,这一矛盾现象引发了学界对多倍体演化意义的

鲨鱼的XY性染色体起源于1.8亿年前

西南大学生命科学学院教授徐洛浩团队重构了软骨鱼类及有颌脊椎动物的染色体演化历史,获取了首个软骨鱼类高质量Y染色体序列,发现鲨鱼的XY性染色体起源于其共同祖先,距今1.8亿年前。7月11日,相关研究成果发表在《细胞基因组学》上。实验分析了6种软骨鱼,大白鲨是其中一种。张帆摄性染色体在许多脊椎动物类群中

研究揭示古生代海洋生物多样性演化

  记者从南京大学获悉,该校与中国科学院联合团队在“天河二号”超级计算机支持下,以化石记录重现生物演化历史,改变了当前对古生代(约5.4亿年—2.4亿年,相当于寒武纪至三叠纪早期)海洋生物多样性演化的认知。相关成果1月17日在线发表于《科学》。  生命起源与演化是世界十大科学之谜,也是《科学》杂志列

海洋所等在软体动物系统演化研究中获进展

近日,《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了中国科学院海洋研究所在软体动物系统演化方面的研究成果。该研究首次构建了掘足纲(Scaphopoda)贝类染色体水平基因组,并在系统基因组学水平证实了Diasoma假说(掘足纲-双壳纲为姐妹群),解决了长达半个世纪关于掘足纲分类地位的争议。软体动物门起

拿下灵长类基因组“矿藏”挖掘主导权

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/502057.shtm6月2日凌晨,《科学》以研究专刊形式在线发表8篇论文、《科学进展》在线发表2篇论文,集中报道了我国科学家发起并主导的灵长类基因组计划取得的阶段性突破。该计划由中国科学院昆明动物研究所(

科学家成功模拟漫长演化的染色体重排事件

近日,中科院院士、中科院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)研究员李劲松研究组开发出基于类精子干细胞技术的小鼠染色体改造研究系统。利用该技术,可以建立染色体融合小鼠品系,成功模拟了自然界中经由漫长时间演化才会发生的染色体重排事件,为实现哺乳动物的染色体重排改造迈出关键一步。9月21

新研究揭示瓢虫系统发育及其演化

  华南农业大学林学与风景园林学院副教授陈晓胜与生物防治教育部工程研究中心教授王兴民团队合作,基于多位点分子标记,解析了亚洲小毛瓢虫族的系统发育关系与演化历史,为修订其分类体系提供了新的系统发育框架,对其演化历史提供了新的见解。相关成果近日发表于《分子系统发育与进化》。  小毛瓢虫族部分代表性类群的

质体基因组多样性演化,提供土壤碳动态新视角

近日,中科院植物研究所研究员杨元合团队以青藏高原高寒草原生态系统为研究对象,依托野外长期氮添加控制实验平台,结合18O-DNA标记、高通量测序等技术揭示了氮添加影响土壤微生物CUE的新机制。相关研究成果发表于《全球变化生物学》。工业革命以来,化石燃料燃烧和农业化肥使用等人类活动导致大气氮沉降增加。持

研究发现树蛙科系统发育和进化新进展

  稳健的系统发育假说是生物多样性和进化研究的基础,其对于解决分类争议,理解演化历程和解析分化模式至关重要。树蛙科(Rhacophoridae)隶属于两栖纲Amphibia、无尾目Anura,多样性丰富,目前已描述有约19个属420个物种,广泛分布于东亚、东南亚、南亚和非洲地区。该类群表现出多样的性

研究揭示珊瑚类物种发光性状演化的遗传机制

  近日,南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)研究员周文良团队与安徽大学教授张保卫团队合作,在珊瑚类生物发光性状演化研究方面取得重要进展。相关成果在线发表于《交叉科学》(iScience)。  生物发光是一种广泛存在的适应性性状,具有捕食、防御和吸引配偶等生态功能。前期研究表明,海洋生物发光系统依

横断山高山竹类的快速辐射演化和物种多样性的形成机制

  高山竹类是竹亚科青篱竹族(温带木本竹类)一个独特的分支,包括箭竹属(Fargesia)、玉山竹属(Yushania)、筱竹属(Thamnocalamus)、香竹属(Chimonocalamus)、冷箭竹属(Sarocalamus,即“alpine Bashania”),以及Bergbambos,

魏辅文院士团队提出建立22%海洋优先保护地

生物多样性是地球生命的基础,为人类的生存和发展提供了必要的生态支撑和生态服务。物种多样性、遗传多样性和系统发育多样性分别反映生态功能区物种丰度、物种演化潜力和物种演化历史,是衡量生物多样性三个重要维度。 海洋生物多样性对维持海洋生态服务的稳定性及减缓气候变化具有重要的作用。然而,由于人类的过度捕

科学家发现我国陆生脊椎动物多样性“博物馆”

第六次生物大灭绝是否已经开始未有定论,但生物多样性加速丧失是不争的事实。中科院院士、中科院动物研究所研究员魏辅文近日指出,在生物多样性保护中,相比物种多样性,遗传多样性容易被忽视,却非常关键。 历时两年,由魏辅文领衔的合作团队收集和整理了已发表的中国陆生脊椎动物的遗传多样性和系统发育多样性数据,

研究揭示壳斗目形态多样性演化

  有花植物类群生活史与形态特征展现出丰富的多样性,而理解表型多样性或差异性如何在地质时间尺度上形成和演化,是进化生物学的核心目标之一。尽管已有研究聚焦被子植物物种多样化的宏观模式,探讨植物类群性状差异的时间动态规律,但性状差异的驱动过程及其与基因组演化的关联性仍存在认知空白。  前期有研究认为形态

盖志琨博士应邀参加日本发育中心专题研讨会

  盖志琨博士在会上作学术报告  3月3日至6日,日本理化研究所生物发育中心(CDB)2013专题研讨会在日本神户举行。中科院古脊椎动物与古人类研究所青年学者盖志琨博士应邀参加了此次会议。  研讨会以“定制一个脊椎动物”(The making of a vertebrate)为主题,

研究揭示宿主基因组趋同是地下哺乳动物适应穴居生活的趋同演化基础

  趋同演化是指亲缘关系较远的物种在相似环境或生活方式下,独立演化出相似的表型或特征。地下哺乳动物独立演化出多种适应性表型和特征,以应对极端地下环境带来的低氧、黑暗等挑战,是研究特殊环境适应性演化与趋同演化的理想模型。目前,地下哺乳动物的适应性演化和趋同演化机制的研究集中在基因组层面,而转录组和肠道

研究揭示海绵共生体群体遗传多样性产生机制

近日,南方科技大学海洋科学与工程系助理教授范陆团队与澳大利亚新南威尔士大学生物、地球与环境科学学院教授Torsten Thomas团队合作,在海洋微生物共生体系的生态和演化研究中取得重要进展,揭示了澳大利亚近海海绵共生体群体遗传多样性的产生过程,以及在菌株和亚菌株水平的解构现象。海洋共生体或“全生物

动物所等揭示金丝猴属物种演化历史与环境变迁的关系

  灵长类的遗传多样性、演化历史及其与环境变化的关系一直是动物学、生态学和进化生物学等学科研究的焦点。金丝猴(也称仰鼻猴属Rhinopithecus)是仅分布在亚洲的一类濒危灵长类,也是国内生态保护的旗舰物种之一。继首次完成川金丝猴基因组的de novo测序和分析后,近日,中国科学院动物研究所李明研

鱿鱼进化起源难题终于有解了

案例详情:鱿鱼和墨鱼是海洋中最引人入胜的生物,它们拥有变色皮肤和喷射推进的运动方式。然而,这些奇异生物的进化起源一直笼罩在迷雾之中——化石记录稀少,基因组结构复杂。如今,冲绳科学技术大学院大学团队在《自然·生态与进化》发表的研究提供了突破性答案。研究团队将大规模基因组数据集与三个新测序的鱿鱼基因组相

Illumina与PacBio测序数据帮助质体基因组多样性演化机制

近日,中科院植物研究所研究员张宪春、副研究员向巧萍等揭示了自养维管植物中目前已知最特异的质体基因组。相关研究成果发表于《植物学报》。近年来质体基因组研究揭示了复杂多样的结构和序列变异,对教科书上经典的四分体结构提出了挑战。质体基因组多样性演化的机制常被笼统地诉诸于DNA修复系统可能存在缺陷。科研人员

豆科系统发育基因组学和根瘤菌固氮共生演化研究获进展

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210322_4781822.shtml

热带雨林动态演化历史研究取得进展

气候变化是加速物种灭绝和驱动物种适应性进化的重要环境因子,不同地质时期气候剧烈波动对地球生态系统塑造起到关键作用。生物群系作为具有自身独特外貌特征且受制于特定气候条件的自然群落,呈现为有形的生态进化单元,是从宏观尺度理解生命演化过程的重要载体。热带雨林是当今地球陆地生态系统中起源最为古老的生物群系,

研究揭开钩盲蛇三倍体孤雌生殖进化之谜

中国科学院成都生物研究所李家堂团队揭示了全球唯一专性孤雌生殖蛇类——钩盲蛇的基因组奥秘。该研究通过多组学技术破解了钩盲蛇三倍体基因组构成、孤雌生殖的分子机制及其进化意义,为探究脊椎动物多倍体形成和孤雌生殖适应性提供了新见解。钩盲蛇是目前世界上已知最小的蛇类之一。这种蛇类营穴居生活,主要以蚂蚁和白蚁为

研究解析簕杜鹃的演化历史和花色密码

  近日,中国农业科学院深圳农业基因组研究所解析了簕杜鹃的演化历史,揭示了甜菜碱合成通路参与基因的表达模式与簕杜鹃花色形成之间的关联性,为进一步研究簕杜鹃重要观赏性状提供了理论依据。相关研究发表在《园艺研究(Horticulture Research)》上。  簕杜鹃又名三角梅,具有重要的园艺、生态